一种4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备方法。其包括以下步骤：第一步，4-甲基伞形酮的制备；第二步，四乙酰基-α-D-吡喃半乳糖的制备；第三步，4-甲基伞形酮基-2,3,4,6-四乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备；第四步，4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备。本发明提供的方法反应条件温和，室温下反应即可；无需使用重金属盐类，环境友好；产率高，糖苷化一步产率可达73.1%，总产率达32.9%。微生物实验证明，产品和进口底物效果相当，可以替代进口产品。
【专利说明】—种4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷的制备方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于半乳糖苷的合成领域，具体涉及一种4-甲基伞形酮基_β -D-吡喃半乳糖苷的制备方法。
【背景技术】:
[0002]食品安全关系到人类的生命健康，已经在全世界范围内引起高度重视。而食源性致病菌是引起食源性疾病的重要原因，是食品安全的重大隐患。因此及时有效地检测食品中污染的食源性致病菌对于预防和控制食源性疾病具有重要意义。
[0003]近年来，显色培养基技术已成功应用于微生物检测。这种技术可以实现对微生物的快速检测和鉴定，且具有准确、灵敏性高等优点。4-甲基伞形酮基_β-D-吡喃半乳糖苷(MU-Gal)是一种重要的荧光底物，常被用来检测水和食物中的大肠菌群。大肠菌群代谢过程中产生的半乳糖苷酶能将4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷分解，释放出荧光团4-甲基伞形酮(4-MU)，紫外灯下照射产生蓝色的荧光。目前国内所使用的MU-Gal主要依靠进口，价格昂贵，且有关MU-Gal详细的合成报道和专利很少见。
[0004]酚类糖苷化用到的给体主要有卤苷给体、端位乙酰基给体和三氯乙酰亚胺给体。其中用的最多的是卤苷给体。K.F.CHILVERS和J.D.PERRY等人用Koenigs-Knorr法合成了MU-Gal，催化剂是银盐或者汞盐，反应过程中，溴苷易分解，反应时间长达2-3天，且采用的重金属促进剂会产生大量对环境不友好的废液，具体产率不详。朱佳玲等人将4-甲基伞形酮、氢氧化钾和全乙酰溴代半乳糖加入到N，N-二甲基甲酰胺中反应，缩短了反应时间，糖苷化一步反应产率达43%。
【发明内容】
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[0005]本发明的目的是针对现有技术中缺点，提供一种产率高、反应时间短，成本低廉，反应条件温和的4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷的制备方法。
[0006]本发明的4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]a、4_甲基伞形酮的合成:将间苯二酚和乙酰乙酸乙酯溶解后滴加到浓硫酸中进行反应，反应后将反应液倒入冰水中搅拌，析出固体，过滤重结晶，得到4-甲基伞形酮；
[0008]b、四乙酰基-a -D-溴代半乳糖的合成:β _D_半乳糖五乙酸酯中加入33%~35%的氢溴酸-醋酸溶液下反应后倒入冰水中，析出固体，过滤并用冰水洗涤，二氯甲烷提取，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得黄色黏稠状液体，加入无水乙醚后冷冻结晶，再抽滤得四乙酰基-a -D-溴代半乳糖；
[0009] c、4-甲基伞形酮基_2，3, 4, 6_四乙酰基_β -D-吡喃半乳糖苷的合成:4_甲基伞形酮和四丁基溴化铵，溶于氢氧化钠溶液中；四乙酰基-a -D-溴代半乳糖溶于三氯甲烷中，然后滴加到含有4-甲基伞形酮和四丁基溴化铵的氢氧化钠溶液中，室温下反应后，分出有机层，用氢氧化钠溶液洗涤后无水硫酸钠干燥，旋蒸除溶剂得到黄色粘稠液体，硅胶柱层析得4-甲基伞形酮基-2，3，4，6-四乙酰基-β -D-吡喃半乳糖苷；
[0010]d、4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷的合成:4-甲基伞形酮基_2，3，4，6_四乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷溶于甲醇中，与碳酸钠水溶液反应，然后过滤，冷甲醇洗涤，无水乙醇重结晶，得到4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷。
[0011]优选，步骤a中，所述的将间苯二酚和乙酰乙酸乙酯溶解后滴加到浓硫酸中进行反应，其浓硫酸为体积分数75%浓硫酸，其反应时间为12h。
[0012]优选，步骤b中，所述的β-D-半乳糖五乙酸酯中加入33%~35%的氢溴酸-醋酸溶液，其投料比为β -D-半乳糖五乙酸酯:氢溴酸-醋酸溶液=Ig: (1.5~2) ml，反应4h。
[0013]优选，步骤C中，所述的室温下反应后，其反应时间优选为16h，所述的4-甲基伞形酮、四丁基溴化铵和四乙酰基-a-D-溴代半乳糖的用量的物质的量比为:5:3:6，所述的四乙酰基- a -D-溴代半乳糖溶于三氯甲烷中，然后滴加到含有4-甲基伞形酮和四丁基溴化铵的氢氧化钠溶液中，其中V (水相):V (有机相)=1:1。
[0014]本发明的优点如下:
[0015]I)合成四乙酰基-a -D-溴代半乳糖的过程中无需使用有机溶剂，直接将β -D-半乳糖五乙酸酯加入到33%-35%的氢溴酸-醋酸溶液，室温下反应即可，后处理简单。
[0016]2) 4-甲基伞形酮基_2，3，4，6_四乙酰基-β -D-吡喃半乳糖苷存在于有机相中，避免与大量碱液接触，减慢反应过程中的分解速度，因而提高了产率。
[0017]3)无需使用重金属盐，反应所用到的催化剂便宜易得，大大降低了生产成本，且不会产生污染环境的废液，反应条件温和，室温下即可反应。
[0018]4)去保护的一步以碳酸钠为碱，产率提高到91%。
[0019]因此，本发明采用相转移催化(PTC)条件，使溴苷存在于有机相中，从而避免与大量碱液接触，减慢了溴苷分解速度，从而提高产率，糖苷化一步产率可达73.1%，反应时间缩短，而且不需使用价格昂贵的重金属盐，反应条件温和。微生物实验证明，产品和进口底物效果相当，可以替代进口产品。
【专利附图】
【附图说明】:
[0020]图1是4-甲基伞形酮的1H NMR谱图；
[0021]图2是四乙酰基-a -D-溴代半乳糖的1H NMR谱图；
[0022]图3是4-甲基伞形酮基_2，3，4，6_四乙酰基-β -D-吡喃半乳糖苷的1H NMR谱图；
[0023]图4是4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷的IR谱图；
[0024]图5是4-甲基伞形酮基β -D-吡喃半乳糖苷的1H NMR谱图；
[0025]图6是4-甲基伞形酮基β -D-吡喃半乳糖苷的13C NMR谱图。
【具体实施方式】:
[0026]以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
[0027]以下实施例中所用试剂如下:
[0028]乙酰乙酸乙酯上海晶纯生化科技股份有限公司
[0029]间苯二酚上海晶纯生化科技股份有限公司
【权利要求】
1.一种4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: a、4-甲基伞形酮的合成:将间苯二酚和乙酰乙酸乙酯溶解后滴加到浓硫酸中进行反应，反应后将反应液倒入冰水中搅拌，析出固体，过滤重结晶，得到4-甲基伞形酮； b、四乙酰基-a-D-溴代半乳糖的合成:β -D-半乳糖五乙酸酯中加入33%~35%的氢溴酸-醋酸溶液下反应后倒入冰水中，析出固体，过滤并用冰水洗涤，二氯甲烷提取，饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得黄色黏稠状液体，加入无水乙醚后冷冻结晶，再抽滤得四乙酰基-a -D-溴代半乳糖； c、4-甲基伞形酮基_2，3,4,6-四乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷的合成:4-甲基伞形酮和四丁基溴化铵，溶于氢氧化钠溶液中；四乙酰基-a -D-溴代半乳糖溶于三氯甲烷中，然后滴加到含有4-甲基伞形酮和四丁基溴化铵的氢氧化钠溶液中，室温下反应后，分出有机层，用氢氧化钠溶液洗涤后无水硫酸钠干燥，旋蒸除溶剂得到黄色粘稠液体，硅胶柱层析得4-甲基伞形酮基_2，3，4，6-四乙酰基-β -D-吡喃半乳糖苷； d、4-甲基伞形酮基-β-D-吡喃半乳糖苷的合成:4_甲基伞形酮基_2，3，4，6-四乙酰基-β-D-吡喃半乳糖苷溶于甲醇中，与碳酸钠水溶液反应，然后过滤，冷甲醇洗涤，无水乙醇重结晶，得到4-甲基伞形酮基-β -D-吡喃半乳糖苷。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述的将间苯二酚和乙酰乙酸乙酯溶解后滴加到浓硫酸中进行反应，其浓硫酸为体积分数75%浓硫酸，其反应时间为 12h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述的β-D-半乳糖五乙酸酯中加入33%~35%的氢溴酸-醋酸溶液，其投料比为β -D-半乳糖五乙酸酯:氢溴酸-醋酸溶液=1g: (1.5~2) ml,反应4h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c中，所述的室温下反应后，其反应时间为16h，所述的4-甲基伞形酮、四丁基溴化铵和四乙酰基-α-D-溴代半乳糖的用量的物质的量比为5:3:6，所述的四乙酰基-a-D-溴代半乳糖溶于三氯甲烷中，然后滴加到含有4-甲基伞形酮和四丁基溴化铵的氢氧化钠溶液中，其中V (水):V (三氯甲烷)=1:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d中，所述的4-甲基伞形酮基-2，3，4，6-四乙酰基-β -D-吡喃半乳糖苷溶于甲醇中，与碳酸钠水溶液反应，其反应时间为0.5h。
【文档编号】C07H17/075GK103897001SQ201410105804
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】吴清平, 马延霞, 张菊梅, 郭伟鹏, 蔡芷荷, 卢勉飞 申请人:广东省微生物研究所, 广东环凯微生物科技有限公司